04商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)ppt課件

1、智能交通系統(tǒng)(ITS).第四講智能交通系統(tǒng)的主要內(nèi)容.第四節(jié) 商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)CVO.概 述大多數(shù)商品和原資料在從產(chǎn)地到市場(chǎng)的運(yùn)輸途中，都或多或少地經(jīng)過(guò)公路運(yùn)輸。運(yùn)輸者總會(huì)希望經(jīng)過(guò)新技術(shù)的運(yùn)用來(lái)降低本錢(qián)、改善效力。商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)(CVO, Commercial Vehicle Operation)系統(tǒng)就是經(jīng)過(guò)紙上作業(yè)自動(dòng)化，加強(qiáng)運(yùn)輸企業(yè)的消費(fèi)才干、提高配備與設(shè)備的運(yùn)用效率等措施來(lái)減少管理者與承運(yùn)人的開(kāi)銷(xiāo);經(jīng)過(guò)新技術(shù)的運(yùn)用，更好地執(zhí)行載重規(guī)定等運(yùn)輸規(guī)章，減少根底設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)和更新費(fèi)用;并經(jīng)過(guò)商用車(chē)輛的智能化，改良其運(yùn)輸平安性和運(yùn)營(yíng)效率。在美國(guó)與歐洲，CVO智能化的必要性是眾所周知的，尤其在美國(guó)，

2、CVO被以為是ITS工程的“早期優(yōu)勝者。.概 述商用車(chē)輛包括大卡車(chē)、地方上的送貨卡車(chē)和公共汽車(chē)、出租車(chē)和緊急效力車(chē)輛。因此在美國(guó)，CVO最初被以為包括公共交通系統(tǒng)、救援車(chē)輛、區(qū)間托運(yùn)、快遞與出租車(chē)系統(tǒng)，以及長(zhǎng)途拖掛裝運(yùn)。但是很快就發(fā)現(xiàn)這些運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)營(yíng)包含著絕對(duì)不同的特性，不能放在同一范疇思索。例如，公共汽車(chē)效力于某一較小的固定區(qū)域，沿著根本固定的途徑運(yùn)轉(zhuǎn)，政府為該類(lèi)企業(yè)提供資金和技術(shù)的支持，而貨運(yùn)車(chē)隊(duì)多在一個(gè)大區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)途徑和行程都是不固定的，長(zhǎng)途貨運(yùn)企業(yè)多是私人一切。.概 述因此，美國(guó)人后來(lái)將 APTS從 CVO中分別出來(lái)。如今CVO的主要運(yùn)用對(duì)象只是重載卡車(chē)與州際長(zhǎng)途客運(yùn)車(chē)。CVO

3、的許多新技術(shù)與ITS的其他領(lǐng)域的技術(shù)有所不同，如電子數(shù)據(jù)交換EDI、直接自動(dòng)對(duì)車(chē)輛屬性進(jìn)展識(shí)別的AVI、車(chē)輛動(dòng)態(tài)稱重WIM(Weight In-Moving)、危險(xiǎn)貨物事故呼應(yīng)和貨車(chē)自動(dòng)列隊(duì)駕駛都是CVO中廣泛運(yùn)用的特殊技術(shù)。對(duì)于公路交通管理系統(tǒng)而言，CVO系統(tǒng)有相對(duì)的獨(dú)立性。例如，大范圍的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星定位跟蹤和用于車(chē)輛保養(yǎng)或貨物盤(pán)存的車(chē)載計(jì)算機(jī)都可獨(dú)立實(shí)施。.概 述在美國(guó)國(guó)家ITS的30個(gè)用戶效力中，有6個(gè)屬于CVO的范疇:(1)商用車(chē)輛電子通關(guān)。在稱重站、邊境點(diǎn)以及其他的檢查站點(diǎn)，這一效力使裝有異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)的、平安且合法的車(chē)輛不停車(chē)、不反復(fù)地經(jīng)過(guò)復(fù)雜的檢查。這些檢查包括車(chē)輛注冊(cè)情況

4、、平安情況、載分量、國(guó)際關(guān)卡通關(guān)手續(xù)等證件和情況檢查。符合通關(guān)條件的車(chē)輛可堅(jiān)持正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度快速經(jīng)過(guò)各種關(guān)卡，一旦在一個(gè)站點(diǎn)經(jīng)過(guò)檢查那么無(wú)須在下游站點(diǎn)做反復(fù)檢查。(2)自動(dòng)路旁平安檢查。這一系統(tǒng)把電子通關(guān)系統(tǒng)提供的平安數(shù)據(jù)與其他技術(shù)結(jié)合起來(lái)，檢查車(chē)輛平安性以及司機(jī)的反響才干與順應(yīng)才干。.概 述(3)車(chē)載平安監(jiān)控。這一系統(tǒng)在車(chē)輛高速行駛中無(wú)干擾地監(jiān)測(cè)司機(jī)、車(chē)輛與貨物的任何不平安的情況，例如司機(jī)疲勞、車(chē)輛缺點(diǎn)、貨物滑動(dòng)或不穩(wěn)等等。并將結(jié)果報(bào)告給司機(jī)、運(yùn)輸公司管理人員及有關(guān)的執(zhí)法人員。(4)商用車(chē)輛管理。這一效力使運(yùn)輸公司管理人員可用電子方式辦理注冊(cè)手續(xù)，得到通關(guān)證件，并獲得購(gòu)買(mǎi)燃料數(shù)與行駛里程數(shù)及相

5、關(guān)稅費(fèi)等信息。(5)危險(xiǎn)貨物事故呼應(yīng)。這一效力向緊急救援人員提供由危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸者提供的有關(guān)危險(xiǎn)物品事故數(shù)據(jù)，包括危險(xiǎn)品裝載數(shù)據(jù)及事故發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)和嚴(yán)重性，并引薦最正確救援方案，提供呼應(yīng)指令與緊急救援呼應(yīng)號(hào)碼等。.概 述(6)商用車(chē)隊(duì)管理。這一效力提供司機(jī)、調(diào)度與多式聯(lián)運(yùn)者的通訊鏈路，為運(yùn)輸者編制可行的方案和車(chē)輛行程時(shí)辰表提供實(shí)時(shí)信息，包括貨物配送、回程裝載、途徑誘導(dǎo)等信息。最終實(shí)現(xiàn)商用車(chē)輛自動(dòng)列隊(duì)駕駛。.概 述歐洲的CVO用戶效力的內(nèi)容與美國(guó)的根本一樣。然而，歐洲的突出成就在于實(shí)施了歐洲多式聯(lián)運(yùn)和站點(diǎn)管理的用戶效力，提供公路、鐵路及水運(yùn)根底設(shè)備的多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸者之間的通訊。在DEIVE II工

6、程中有一系列的CVO工程，如ARTIS, CITRA, COMBICOM, FRAME, IFMS, METAFORA、和FORTICO等。在T-TAP中又有OLTITRACK, SURFF和TRA-CAR等CVO工程。關(guān)于歐洲CVO的進(jìn)展主要將在后面結(jié)合多式聯(lián)運(yùn)詳細(xì)引見(jiàn)。.概 述雖然貨運(yùn)和車(chē)隊(duì)運(yùn)輸管理在日本是天衣無(wú)縫的，但運(yùn)用ITS來(lái)減少費(fèi)用和改善效力和平安性的潛力對(duì)貨運(yùn)和車(chē)隊(duì)運(yùn)營(yíng)者仍有著宏大的吸引力。另外，公路管理部門(mén)也關(guān)注利用WIM系統(tǒng)防止公路由于超重車(chē)而毀壞以及利用追蹤系統(tǒng)經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)危險(xiǎn)物品的挪動(dòng)來(lái)保證平安。與美國(guó)的6個(gè)CVO用戶效力相比，在日本ITS的綜合方案中確定了3個(gè)CVO用戶效力

7、CVO管理協(xié)作、特殊商用車(chē)輛管理和商用車(chē)輛自動(dòng)列隊(duì)駕駛。日本CVO雖然啟動(dòng)較晚，但由于其先進(jìn)的運(yùn)用技術(shù)根底，它的開(kāi)展是很快的。.概 述CVO的效益是顯著的。如據(jù)1992年美國(guó)格林海灣和威斯康辛洲的Schneider的報(bào)告，由于城市間商用車(chē)輛不合理道路的矯正，載重英里數(shù)提高了20%，而因司機(jī)免除了與運(yùn)輸公司頻繁的聯(lián)絡(luò)每天大約節(jié)省了兩小時(shí)，這就使一個(gè)司機(jī)的工資每星期提高了50美圓，同時(shí)更重要的是導(dǎo)致了顧客效力質(zhì)量的提高。科羅拉多Lerner的西部運(yùn)輸貸款建立了他們的車(chē)隊(duì)管理系統(tǒng)，以改善與司機(jī)的聯(lián)絡(luò)。這樣就使司機(jī)一天可以多跑51100英里，司機(jī)的擔(dān)憂程度也由100%降到了30%。另外，明尼泊利斯的B

8、est Line估計(jì)，同以前由于300名司機(jī)等著與調(diào)度員說(shuō)話而每天損失約15 min相比，如今每月可節(jié)省10 000美圓。此外，車(chē)上的平安系統(tǒng)，以及電子通行證和自動(dòng)的路邊平安檢查，可以使車(chē)禍發(fā)生率從32%降到14%。.重車(chē)自動(dòng)識(shí)別在ATMS中，我們看到AVI是電子收費(fèi)系統(tǒng)ETC的中心技術(shù)。但是，大多數(shù)ETC系統(tǒng)中的AVI主要是利用車(chē)輛探測(cè)器讀車(chē)載電子標(biāo)簽或識(shí)別車(chē)輛牌照等方法，經(jīng)過(guò)預(yù)先裝載的車(chē)載信息識(shí)別車(chē)輛的身份和特性的技術(shù)。而對(duì)于大型商用車(chē)輛來(lái)說(shuō)，這樣的識(shí)別是不夠的，它必需直接對(duì)車(chē)輛屬性，如車(chē)高、車(chē)寬、車(chē)長(zhǎng)和車(chē)重(包括軸重和總重)進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)丈量，以判明車(chē)輛能否符合通行規(guī)定。為了保證運(yùn)輸平安和防止

9、超重車(chē)輛毀壞公路，各國(guó)都以法規(guī)的方式對(duì)重車(chē)的規(guī)模和載分量進(jìn)展了限制。例如，日本對(duì)特殊車(chē)輛的尺寸和分量的規(guī)定如下表。為了執(zhí)法，在高等級(jí)公路、高速公路上需求設(shè)置一定數(shù)量的稱重站。.重車(chē)自動(dòng)識(shí)別.重車(chē)自動(dòng)識(shí)別以往，重車(chē)到達(dá)稱重站或檢查站時(shí)，要停車(chē)接受檢查，由人工測(cè)定尺寸或由磅秤測(cè)定分量，這是靜態(tài)稱重。和停車(chē)收費(fèi)一樣，停車(chē)接受檢查和靜態(tài)稱重會(huì)降低運(yùn)輸效率、引起交通堵塞、添加游覽時(shí)間、加劇廢氣污染，因此不停車(chē)經(jīng)過(guò)檢查站和稱重站，實(shí)現(xiàn) WIM是意義艱苦的。但是，WIM對(duì)稱重技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。顯然，重車(chē)自動(dòng)識(shí)別是 ITS的CVO與傳統(tǒng)的商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)管理的主要區(qū)別之一。CVO系統(tǒng)中的特殊車(chē)輛自動(dòng)計(jì)測(cè)系統(tǒng)普通

10、分為主線子系統(tǒng)和基地子系統(tǒng)。以下圖是它的構(gòu)造表示圖。.重車(chē)自動(dòng)識(shí)別.重車(chē)自動(dòng)識(shí)別首先在主線子系統(tǒng)，自動(dòng)計(jì)測(cè)行駛車(chē)輛的車(chē)高、車(chē)寬、車(chē)長(zhǎng)和車(chē)重，超越限制值的車(chē)輛，在光電表示板上得到告示，并被引導(dǎo)到路邊的基地子系統(tǒng)，然后在基地子系統(tǒng)停車(chē)，進(jìn)展更準(zhǔn)確的丈量。無(wú)論在主線子系統(tǒng)還是基地子系統(tǒng)，車(chē)高可用超聲波檢測(cè)器丈量;車(chē)寬、車(chē)長(zhǎng)的丈量可采用4臺(tái)CCD攝像機(jī)，在前端和后端同時(shí)攝影，由立體的車(chē)輛輪廓經(jīng)過(guò)三角計(jì)算得出車(chē)長(zhǎng)和車(chē)寬。由于車(chē)輛以40 km/h以上速度從主線子系統(tǒng)經(jīng)過(guò)，準(zhǔn)確地丈量是困難的。特別是當(dāng)車(chē)后部有突出部分時(shí)，長(zhǎng)度計(jì)算就困難了。.重車(chē)自動(dòng)識(shí)別因此，還需求開(kāi)發(fā)這種突出部分的識(shí)別系統(tǒng)。另外關(guān)于車(chē)重，是

11、由路面埋設(shè)的車(chē)輛感知器和分量檢出器丈量。車(chē)輛一經(jīng)過(guò)車(chē)輛感知器，系統(tǒng)就開(kāi)場(chǎng)丈量。如用2組4個(gè)分量檢出器分別丈量左右的車(chē)輪、確定和記錄車(chē)重。分量檢出器前后錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，可以同時(shí)判別速度、車(chē)軸間距和車(chē)種。這些檢測(cè)器、光電板及控制安裝由光纜與主計(jì)算機(jī)銜接在一同，測(cè)得的數(shù)據(jù)由控制安裝的計(jì)算機(jī)處置、向管理所的主計(jì)算機(jī)傳送、進(jìn)展統(tǒng)計(jì)。這種系統(tǒng)處置一臺(tái)車(chē)僅需零點(diǎn)幾秒鐘。.重車(chē)自動(dòng)識(shí)別.重車(chē)自動(dòng)識(shí)別特殊車(chē)輛自動(dòng)計(jì)測(cè)系統(tǒng)的主要問(wèn)題是提高運(yùn)動(dòng)中的丈量精度，特別是WIM的精度。如日本大阪府枚方市 1號(hào)國(guó)道的車(chē)輛自動(dòng)計(jì)測(cè)系統(tǒng)，由于行駛中懸掛的輪胎上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)出的分量有較大的誤差，目前，96%的車(chē)輛的誤差為20%。讀取車(chē)

12、輛上下振動(dòng)的波長(zhǎng)，改良稱重精度的系統(tǒng)正在研討中，系統(tǒng)的改良目的是:時(shí)速80 km/h以下精度為0.3噸。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例1.美國(guó)的HELP(重車(chē)電子答應(yīng)牌照)/新月工程與HELP公司重車(chē)電子答應(yīng)牌照(HELP, Heavy Vehicle Electronic License Plate)工程運(yùn)用新的電子技術(shù)對(duì)公路上運(yùn)轉(zhuǎn)中的大型商用卡車(chē)自動(dòng)識(shí)別和稱重，它的概念始于 1983年。電子答應(yīng)牌照是一種安裝在車(chē)上的記有識(shí)別數(shù)據(jù)的安裝，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)一個(gè)設(shè)置了閱讀器的車(chē)站附近時(shí)，這些數(shù)據(jù)被讀取。一種電子答應(yīng)牌照運(yùn)用一個(gè)低功率的異頻雷達(dá)收發(fā)器在被問(wèn)詢時(shí)發(fā)射車(chē)輛識(shí)別數(shù)據(jù)。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例動(dòng)態(tài)稱重WI

13、M意味著在車(chē)輛運(yùn)動(dòng)中丈量卡車(chē)的每一軸重。就象在超市里包裝的商品一樣，一輛輛標(biāo)有條形碼的卡車(chē)在公路稱重站的“效驗(yàn)臺(tái)被掃描。一旦識(shí)別數(shù)據(jù)和軸重以數(shù)字方式記錄下來(lái)，就可以經(jīng)過(guò)訪問(wèn)中心數(shù)據(jù)庫(kù)信息，在幾秒鐘內(nèi)完成一系列的檢查和確認(rèn)。每個(gè)稱重站的閱讀器也成為一輛卡車(chē)經(jīng)過(guò)公路系統(tǒng)的歷史記錄的錄入器。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例重車(chē)電子答應(yīng)牌照的概念開(kāi)展成一些州的結(jié)合工程HELP，它的第一階段包括AVI，WIM和自動(dòng)車(chē)輛分類(lèi)AVC技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。AVI定義一個(gè)自動(dòng)感知和證明車(chē)輛標(biāo)識(shí)的系統(tǒng)。車(chē)輛帶有一個(gè)在運(yùn)動(dòng)中可讀的標(biāo)簽，在公路和卡車(chē)條件下，采用編碼的無(wú)線頻率(RF)異頻雷達(dá)收發(fā)器作為標(biāo)簽較適宜。當(dāng)卡車(chē)從埋設(shè)在公路路面的

14、傳感器上經(jīng)過(guò)時(shí)，WIM確定車(chē)輛的軸重和毛重。AVC是經(jīng)過(guò)處置WIM獲得的傳感數(shù)據(jù)而計(jì)算出軸間距，確定車(chē)輛種類(lèi)。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例“新月( Crescent)工程是HELP工程在1989年到1993年的可用性實(shí)驗(yàn)階段。其名字來(lái)自于參與這個(gè)工程的州及其公路的地理位置。從北面的加拿大哥倫比亞向南，經(jīng)過(guò)華盛頓州，俄勒岡州與加利福尼亞州，折而向東，經(jīng)過(guò)亞利桑拿州與新墨西哥州直至德克薩斯州，像一輪新月。對(duì)已開(kāi)發(fā)的AVI, WIM與自動(dòng)車(chē)輛分類(lèi)AVC進(jìn)展場(chǎng)地實(shí)驗(yàn)。這一工程的目的是:在自加利福尼亞的哥倫比亞I-5號(hào)路以及向東折轉(zhuǎn)至德克薩斯的I-5號(hào)路上配備40個(gè)站點(diǎn)，使一輛汽車(chē)從一個(gè)站點(diǎn)獲準(zhǔn)進(jìn)入系統(tǒng)后，就

15、可以通行于整個(gè)實(shí)驗(yàn)道路網(wǎng)絡(luò)，而不用在任何其他稱重站或任何一個(gè)入口再停車(chē)接受核對(duì)它遵守州和聯(lián)邦規(guī)章的情況。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例1989年，當(dāng)工程從HELP技術(shù)研討階段轉(zhuǎn)入Crescent實(shí)驗(yàn)階段時(shí)，亞利桑那州運(yùn)輸部繼續(xù)擔(dān)任工程管理、預(yù)算與商定的事務(wù);加利福尼亞州運(yùn)輸部擔(dān)任指點(diǎn)場(chǎng)地實(shí)驗(yàn);俄勒岡州運(yùn)輸部堅(jiān)持著政策的配合。1991年，這一活動(dòng)稱為 FIELP/Crescent可用性實(shí)驗(yàn)，接受聯(lián)邦公路管理局FHWA專款。這一可用性實(shí)驗(yàn)的?？羁倲?shù)大約有2 200萬(wàn)美圓，其中大約600萬(wàn)由聯(lián)邦公路管理局提供，余下部分主要由參與實(shí)驗(yàn)的各個(gè)州以基金或類(lèi)似于捐贈(zèng)的方式提供。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例在1993年9月

16、初的測(cè)試期間，大約2 000輛汽車(chē)配備了異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)，AVI、WIM與AVC觀測(cè)站搜集的數(shù)據(jù)由一個(gè)中心計(jì)算機(jī)處置。州政府可利用途置后的數(shù)據(jù)作為資歷檢查、載重規(guī)定執(zhí)行情況與制定方案所根據(jù)的信息;車(chē)輛運(yùn)營(yíng)者可利用這些數(shù)據(jù)來(lái)管理車(chē)隊(duì)。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例測(cè)試的同時(shí)，對(duì)于系統(tǒng)的綜合完成情況、系統(tǒng)對(duì)州政府以及車(chē)輛運(yùn)營(yíng)者帶來(lái)的效益進(jìn)展了評(píng)價(jià)。一個(gè)評(píng)價(jià)研討發(fā)現(xiàn)，HELP新月工程的組織問(wèn)題是一切的HELP/新月參與者提到的最多的問(wèn)題。詳細(xì)的問(wèn)題依次是組織約束、通訊方式和目的的明確性。另外一個(gè)問(wèn)題是某些州沒(méi)有很好地承當(dāng)義務(wù)。例如某些州缺乏企業(yè)代表，沒(méi)有專門(mén)人員與指點(diǎn)參與;一些州派出不得力的雇員來(lái)管理工程。缺

17、乏有力的指點(diǎn)妨礙了工程的進(jìn)程。一些人把HELP的目的看作為州政府開(kāi)發(fā)、實(shí)驗(yàn)新技術(shù)，而不是建立州際通道系統(tǒng)，因此不把規(guī)范缺乏看作一個(gè)大問(wèn)題。不同的州運(yùn)用不同的技術(shù)，有不同的規(guī)章制度，不注重規(guī)范是不行的。當(dāng)然大多數(shù)參與者在規(guī)范問(wèn)題上投入了極大的熱情。這個(gè)例子從另一個(gè)側(cè)面給我們提供了大范圍ITS實(shí)施的閱歷。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例HELP公司是一個(gè)于1993年10月成立的非贏利性組織。HELP公司方案將HELP作為一個(gè)叫“Pre-Pass的規(guī)范性效力繼續(xù)下去。在 1995年3月，HELP公司與加利福尼亞州之間達(dá)成協(xié)議，自此Pre-Pass效力由政府運(yùn)營(yíng)。1996年7月，這一效力在加利福尼亞、新墨西哥、

18、亞利桑拿州的8個(gè)站點(diǎn)投入運(yùn)用，爾后又增設(shè)了25個(gè)站點(diǎn)。車(chē)輛每次經(jīng)過(guò)站點(diǎn)時(shí)，大約只需交納 1美圓。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例2.美國(guó)的Advantage I-75經(jīng)過(guò)5年的公營(yíng)/私營(yíng)的協(xié)作、謀劃、投資和開(kāi)發(fā)，Advantage I-75在1995年12月7日開(kāi)場(chǎng)正式運(yùn)營(yíng)。Advantage I-75是世界上最浩大的ITS工程之一，它在州際75號(hào)公路上實(shí)施。這條公路途徑六個(gè)州(佛羅里達(dá)，喬治亞，田納西，肯塔基，俄勒岡與密執(zhí)安)，在安大約省北接加拿大401公路，處于邁阿密的公路南端是銜接美國(guó)和南美之間的航空、水運(yùn)的主要運(yùn)輸樞紐，因此，它是美國(guó)卡車(chē)運(yùn)輸最忙碌的干道之一。Advantage I-75和HEL

19、P/Crescent不同，它不是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性工程，而是要實(shí)施一個(gè)投入實(shí)踐運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例工程的第一階段目的是配置AVI技術(shù)。1991年進(jìn)展了系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)，這個(gè)設(shè)計(jì)概念以運(yùn)用AVI技術(shù)的主線自動(dòng)放行系統(tǒng)MACS為中心。MACS包括以下關(guān)鍵元素:安裝在每輛參與的卡車(chē)上的異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)，配置在每一個(gè)稱重站的一組路側(cè)閱讀器，一個(gè)游覽數(shù)據(jù)包，一個(gè)駕駛員通訊子系統(tǒng)，一個(gè)稱重站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一個(gè)通道計(jì)算機(jī)，一個(gè)銜接稱重站點(diǎn)和通道計(jì)算機(jī)的通訊網(wǎng)絡(luò)。大約30個(gè)稱重站上安裝了主線自動(dòng)通關(guān)系統(tǒng)的組件。參與的裝有AVI異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)的卡車(chē)在到達(dá)其旅程的第一個(gè)稱重站時(shí)停車(chē)，其分量、類(lèi)型、司機(jī)證件、經(jīng)過(guò)時(shí)間

20、等會(huì)被檢查并存入卡車(chē)的游覽數(shù)據(jù)包中。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例一個(gè)游覽數(shù)據(jù)包是一個(gè)小型的格式化的數(shù)據(jù)庫(kù)，它被順序向前傳輸?shù)较乱粋€(gè)稱重站進(jìn)展預(yù)先游覽登記。這樣，當(dāng)卡車(chē)接近每一個(gè)稱重站時(shí)，游覽數(shù)據(jù)包會(huì)將其數(shù)據(jù)傳送給路側(cè)閱讀器。接著，一個(gè)計(jì)算機(jī)立刻分析數(shù)據(jù)，判別卡車(chē)能否在一個(gè)合理的時(shí)間到達(dá)站點(diǎn)，做出能否免檢放行的決議，然后給司機(jī)經(jīng)過(guò)或停車(chē)進(jìn)站的信號(hào) 一切這些是在卡車(chē)以常速行駛時(shí)完成的。一旦被要求停車(chē)，意味著原先的放行信息失效，需求重新檢查。大約4 500輛卡車(chē)的司機(jī)參與了為期兩年的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例MACS的早期設(shè)計(jì)突出了駕駛員通訊設(shè)備的功能。通訊設(shè)備自帶電池供電，裝于每輛參與車(chē)輛的駕駛室

21、中，可以向駕駛員顯示預(yù)先放行信號(hào)。當(dāng)卡車(chē)經(jīng)過(guò)上游的路側(cè)閱讀器時(shí)該設(shè)備就會(huì)給駕駛員一個(gè)確切的視覺(jué)信號(hào)，闡明他能否被允許經(jīng)過(guò)該測(cè)重站。Advantage I-75的關(guān)鍵是一切參與的州機(jī)構(gòu)對(duì)出行數(shù)據(jù)包中的信息內(nèi)容達(dá)成共識(shí)，這些信息應(yīng)足夠使每個(gè)機(jī)構(gòu)確定車(chē)輛能否有權(quán)通行。車(chē)輛的通行認(rèn)可是基于在每一個(gè)測(cè)重站處的初始分量、檢驗(yàn)結(jié)果和憑證證明信息?？ㄜ?chē)能夠在道路的任一交叉口進(jìn)入道路，不同參與機(jī)構(gòu)的不同管理需求會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛在除第一個(gè)測(cè)重站外的其他測(cè)重站停車(chē)。因此，出行數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)規(guī)范影響到各參與州的規(guī)范制定。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例該系統(tǒng)要求在測(cè)重站有一臺(tái)可同時(shí)處置多義務(wù)的計(jì)算機(jī)，對(duì)區(qū)域AVI閱讀器、測(cè)重器和通訊

22、所產(chǎn)生的事件即時(shí)做出呼應(yīng)。同時(shí)，需求計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)和集成以處置操作者所指定的需求和義務(wù)，并完成一系列的支持性功能。Advantage I-75通道計(jì)算機(jī)安頓于遠(yuǎn)離測(cè)重站的地方。該計(jì)算機(jī)可以被每一個(gè)測(cè)重站訪問(wèn)，其作用是輸入機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)、編輯測(cè)重站記錄、預(yù)備報(bào)告和其他輔助支持功能。通訊網(wǎng)絡(luò)的功能是銜接測(cè)重站計(jì)算機(jī)和通道計(jì)算機(jī)，除數(shù)據(jù)采集和管理功能外，它還提供了出行數(shù)據(jù)包向下游傳輸?shù)耐ǖ馈?商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例車(chē)輛-路側(cè)通訊系統(tǒng)采用了被稱之為“時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)。時(shí)分多路復(fù)用(TDM)就是運(yùn)用一些運(yùn)用者中的每一位在很短的時(shí)間間隔內(nèi)單獨(dú)占用某一共享信道的技術(shù)方法。路側(cè)閱讀器發(fā)出一個(gè)信號(hào)，激發(fā)可達(dá)范圍內(nèi)一

23、切車(chē)輛中的異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)，要求傳發(fā)它們的識(shí)別信號(hào)。每輛車(chē)中的異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)，隨機(jī)地選擇 16個(gè)可用時(shí)間段之一向閱讀器發(fā)出它們的識(shí)別信號(hào)。閱讀器可選擇四個(gè)車(chē)載異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)，接納或查詢四條信息。這些信息在四個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)間段中從閱讀器發(fā)出或接納。任一在此初始循環(huán)中未被選擇的車(chē)載異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)可以在收到下一個(gè)激活信號(hào)時(shí)選擇一新的時(shí)間段傳輸信息。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例在Advantage I-75的實(shí)施中，每一測(cè)重站至少需求安頓三個(gè)路側(cè)AVI閱讀器。假設(shè)測(cè)重站運(yùn)用一條單獨(dú)的動(dòng)態(tài)稱重車(chē)道的話，那么需求安頓第四個(gè)AVI閱讀器。每一個(gè)AVI閱讀器旁邊的異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)經(jīng)過(guò)一個(gè)具有915MHz中心頻率的天線任務(wù)。天

24、線安裝在公路上空，以提供對(duì)多車(chē)道的信號(hào)覆蓋才干。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例Delco異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)包括一個(gè)電子可讀寫(xiě)存貯單元，其中存有根本的車(chē)輛識(shí)別信息和所需憑證信息，還有空余的存貯空間以保管每次出行的專門(mén)信息。在Advantage I-75的AVI子系統(tǒng)中通行數(shù)據(jù)包在第一個(gè)測(cè)重站預(yù)備終了，然后寫(xiě)入Delco異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)存貯單元中。在經(jīng)過(guò)隨后的每個(gè)測(cè)重站時(shí)，車(chē)輛出行數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)被更新，時(shí)間也被記錄下來(lái)，出行數(shù)據(jù)包置于卡車(chē)上，并隨車(chē)傳送，但這并不取代出行數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)陸地通訊線路從一個(gè)測(cè)重站向另一個(gè)測(cè)重站傳送。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例把信息寫(xiě)入車(chē)載設(shè)備的才干具有不同于電子登記牌通訊的特點(diǎn)。在AVI術(shù)語(yǔ)

25、中，電子登記牌是一個(gè)只讀的電子存貯設(shè)備。最新的AVI技術(shù)提供了車(chē)載電子存貯器，添加了向電子存貯部分寫(xiě)入新信息的才干，這叫可讀寫(xiě)AVI標(biāo)志。另外，這些AVI標(biāo)志也可以經(jīng)過(guò)一個(gè)接口來(lái)顯示它們接納到的信息。因此，車(chē)載AVI異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)可在每一測(cè)重站處提供電子化信息交換的方法(類(lèi)似于ETC系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽)。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例在現(xiàn)實(shí)世界中，到達(dá)某一測(cè)重站的交通流由多種車(chē)輛組成，包括小汽車(chē)和卡車(chē)，安裝了異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)的重型卡車(chē)和未安裝異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)的重型卡車(chē)。普通的州際運(yùn)營(yíng)要求一切重型卡車(chē)分開(kāi)公路進(jìn)入測(cè)重站。在測(cè)重站區(qū)域內(nèi)，主線的每車(chē)道上都安頓了卡車(chē)探測(cè)器?？ㄜ?chē)探測(cè)器是簡(jiǎn)單的稱重設(shè)備，埋設(shè)于公路內(nèi)

26、，可以區(qū)分重車(chē)和小汽車(chē)及空卡車(chē)。任何經(jīng)過(guò)測(cè)重站的重車(chē)都會(huì)觸發(fā)卡車(chē)探測(cè)器，發(fā)出信號(hào)執(zhí)行預(yù)定的操作。在測(cè)重站處的AVI設(shè)備必需做好設(shè)置，使預(yù)先放行的參與車(chē)輛可以經(jīng)過(guò)主線而不收到停車(chē)信號(hào)。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例根據(jù)規(guī)范的州際公路管理程序，一切的卡車(chē)在到達(dá)測(cè)重站前被引向右側(cè)車(chē)道。一個(gè)前置的(上游)AVI閱讀器“看到在進(jìn)入測(cè)重站前的右側(cè)車(chē)道上的卡車(chē)流;MACS對(duì)那些預(yù)先鑒定和稱重過(guò)的卡車(chē)不發(fā)任何信號(hào)。閱讀器給測(cè)重站操作人員列出需求停車(chē)的卡車(chē)識(shí)別信息。沒(méi)有收到停車(chē)信號(hào)的卡車(chē)?yán)^續(xù)沿主線前行。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例前置的路側(cè)閱讀器放置于測(cè)重站入口車(chē)道前向上游約半英里處。這個(gè)閱讀器激發(fā)參與車(chē)輛的AVI異頻雷達(dá)收

27、發(fā)機(jī)?？ㄜ?chē)異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)發(fā)出其識(shí)別信息。測(cè)重站計(jì)算機(jī)將此車(chē)的識(shí)別信息和已編輯的從上游測(cè)重站得到的獲得預(yù)先放行認(rèn)可的卡車(chē)列表信息相比較。測(cè)重站任務(wù)人員可以在環(huán)境答應(yīng)的情況下在車(chē)輛到達(dá)之前察看并選擇恣意卡車(chē)進(jìn)展進(jìn)一步檢查。被選擇接受進(jìn)一步檢查的車(chē)輛和有問(wèn)題的卡車(chē)從預(yù)先放行清單中去除。假設(shè)卡車(chē)在預(yù)先放行清單中，那么它會(huì)收到通行信號(hào)，向前經(jīng)過(guò)測(cè)重站而不需停車(chē)。通行信號(hào)由路側(cè)閱讀器傳給卡車(chē)并顯示于卡車(chē)中。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例第二個(gè)路側(cè)閱讀器設(shè)置在測(cè)重站，用以讀出進(jìn)入第一個(gè)測(cè)重站停車(chē)的參與卡車(chē)的識(shí)別信息。第三個(gè)路側(cè)閱讀器放置于測(cè)重站入口車(chē)道附近的下游，此路側(cè)閱讀器用來(lái)驗(yàn)證經(jīng)過(guò)測(cè)重站的車(chē)輛能否已得到了通行

28、認(rèn)可。路側(cè)閱讀器讀出車(chē)輛的識(shí)別信息，測(cè)重站計(jì)算機(jī)驗(yàn)證其預(yù)先通行認(rèn)可。在這個(gè)位置上，測(cè)重站識(shí)別信息和日期被寫(xiě)入游覽數(shù)據(jù)包，然后向前傳輸。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例雖然Advantage I-75的運(yùn)作與HELP公司及其以前的HELP新月系統(tǒng)的運(yùn)作看上去非常類(lèi)似，但其類(lèi)似性是外表的。一個(gè)最大的不同之處在于:HELP將一切的信息集中于一個(gè)中心數(shù)據(jù)庫(kù)，然后提供應(yīng)各參與州運(yùn)用。而在Advantage I-75中，每個(gè)參與州都有本人的數(shù)據(jù)庫(kù)，即是一個(gè)分布式系統(tǒng)。工程預(yù)算大約為1 200萬(wàn)美圓，其中聯(lián)邦公路管理局FHWA撥款 770萬(wàn)。參與的貨運(yùn)公司不需交納運(yùn)用費(fèi) 。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例 3.美國(guó)的CVISN

29、(商用車(chē)輛信息系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò))美國(guó)州際商用車(chē)運(yùn)輸業(yè)包括約300 000個(gè)從業(yè)者(運(yùn)用大約160 000輛卡車(chē)牽引車(chē)與360 000輛拖車(chē))，4 000個(gè)供租用的旅客運(yùn)輸業(yè)，以及660 000名商用車(chē)輛司機(jī)。這一行業(yè)的業(yè)務(wù)很復(fù)雜，包括從一輛車(chē)的運(yùn)營(yíng)到幾千輛車(chē)的客貨運(yùn)輸。1995年卡車(chē)與長(zhǎng)途客車(chē)運(yùn)營(yíng)超越100億英里。為了確保這些車(chē)輛能在北美大地上平安暢通運(yùn)轉(zhuǎn)，必需建立一個(gè)系統(tǒng)，使得在全國(guó)范圍的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)協(xié)助下可以電子化地顯示運(yùn)輸情況。這一系統(tǒng)被稱為商用車(chē)輛信息系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)(CVISN)。這一系統(tǒng)支持商用車(chē)輛在稱重站與邊境上的電子通關(guān)、自動(dòng)路旁平安檢查、電子化一次停車(chē)獲得資歷、里程與燃料報(bào)告、車(chē)載平安監(jiān)

30、控系統(tǒng)、國(guó)際電子邊境通行答應(yīng)、危險(xiǎn)貨物事故呼應(yīng)與集裝箱運(yùn)輸費(fèi)用交納。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例雖然CVO曾經(jīng)規(guī)范化，目前主要是DSRC與EDI的規(guī)范化的進(jìn)程緩慢，還存在很多制度上的問(wèn)題，但很明顯，未來(lái)ITS/CVO設(shè)備的勝利安裝的最具有挑戰(zhàn)性的妨礙未來(lái)自于不同的州、聯(lián)邦機(jī)構(gòu)以及運(yùn)輸公司的指點(diǎn)階層以及這些部門(mén)之間的協(xié)作關(guān)系，由于一切這些部門(mén)有著不同的利益與目的。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例CVISN是約翰斯霍普金斯大學(xué)的運(yùn)用物理研討所(APL)從 1994年起開(kāi)發(fā)的。其目的是把不同的數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)庫(kù)銜接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)CVO規(guī)章與管理數(shù)據(jù)交換。信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)來(lái)自州或聯(lián)邦政府、運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)人以及其他的有關(guān)部門(mén)。這些數(shù)

31、據(jù)包括對(duì)單個(gè)車(chē)輛貨物裝載、路況、司機(jī)以及平安與交費(fèi)記錄等的描畫(huà)。有了CVISN后，司機(jī)經(jīng)過(guò)一張電子卡將本人的數(shù)據(jù)傳送給路邊檢查站或車(chē)隊(duì)檢查站，就可以不用中斷旅程而提供所需求的數(shù)據(jù)。除了便利路邊操作以外，系統(tǒng)還允許被授權(quán)的用戶在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)展車(chē)輛注冊(cè)、燃料稅和平安信息咨詢等。但CVISN不包括ITS/CVO的傳感與控制元素。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例 CVISN的開(kāi)發(fā)需求CVO的EDI功能支持。而這一點(diǎn)需求廣泛的協(xié)調(diào)與同步的建立。因此，聯(lián)邦公路管理局FHWA正努力于同有關(guān)方面如州政府、學(xué)術(shù)部門(mén)、私人企業(yè)等廣泛地協(xié)作，以期在CVISN的運(yùn)用上達(dá)成通用數(shù)據(jù)交換的定義。.商用車(chē)輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)案例CVISN將添加商用運(yùn)營(yíng)的平安性與消費(fèi)才干，并就CVO的先進(jìn)技術(shù)及其效益本錢(qián)進(jìn)展評(píng)價(jià)，為主要的州、企業(yè)決策者以及公眾提供培訓(xùn)。CVISN戰(zhàn)略有五個(gè)階段，第一階段完成各階段的方案與技術(shù)框架的制定。第二階段完成技術(shù)的原型化，將在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下演示滿足需